একটি KiCad সার্কিট অনুকরণ: 7 ধাপ

2024 লেখক: John Day | [email protected]. সর্বশেষ পরিবর্তিত: 2024-01-30 07:57

সার্কিট আঁকা এবং ডিজাইন করা একটি পুরানো প্রক্রিয়া, যেমন প্রথম ইলেকট্রনিক যন্ত্রাংশের মতো পুরনো। তখন সহজ ছিল। সীমিত সংখ্যক উপাদান ছিল এবং তাই সীমিত সংখ্যক কনফিগারেশন, অন্য কথায়: সার্কিটগুলি সহজ ছিল। এখন, তথাকথিত তথ্য যুগে, বিভিন্ন উপাদানগুলির একটি অগণিত-একটি প্রচুর পরিমাণ আছে, এবং প্রতিটি ইলেকট্রনিক উপাদানগুলির এক ডজনেরও বেশি মডেল রয়েছে এবং প্রতিটি মডেল মুষ্টিমেয় কোম্পানি দ্বারা তৈরি করা হয়। বলা বাহুল্য, প্রতিটি মডেল এবং প্রতিটি কোম্পানি-নির্দিষ্ট উপাদান একে অপরের থেকে আলাদা। তাদের পক্ষপাত থাকতে পারে, বিভিন্ন সহনশীলতার ত্রুটি থাকতে পারে, বিভিন্ন সর্বাধিক, এবং ন্যূনতম অপারেটিং শর্ত থাকতে পারে এবং অবশ্যই সার্কিট কীভাবে প্রতিক্রিয়া দেয় এবং কাজ করে তা কিছুটা পরিবর্তিত হতে পারে। এটা সব বন্ধ, সার্কিট আজকাল অত্যন্ত জটিল; ইনপুটের উপর ভিত্তি করে বিভিন্ন কাজ করার জন্য একসাথে ইন্টারঅ্যাক্ট করে এমন কয়েক ডজন উপাদান নিয়ে গঠিত।

আপনি যেমন সঠিকভাবে অনুমান করেছেন, গণনা দ্বারা বা হাতে এই সার্কিটগুলি বিশ্লেষণ করার চেষ্টা করা দু nightস্বপ্ন হবে। উপরন্তু, কিছু সহনশীলতা এবং সূক্ষ্মতা হারিয়ে যাবে বা পরিবর্তিত হবে কারণ সেগুলি পণ্য নির্দিষ্ট। এখানেই সিমুলেশন আসে modern

সরবরাহ

-কিক্যাড সংস্করণ 5.0 বা তার পরে

-লাইব্রেরি ডাউনলোড করার জন্য ইন্টারনেট সংযোগ

ধাপ 1: ম্যাজিক কিভাবে ঘটে?

আসুন আমরা এই বলে উপস্থাপন করি যে কিক্যাড সিমুলেশন পরিচালনা করে না। KiCad নিছক একটি UI (ইউজার-ইন্টারফেস)। একটি তুলনামূলক সাদৃশ্য হবে যে KiCad আপনার এবং সিমুলেশন প্রোগ্রামের মধ্যে একজন মধ্যস্থতাকারী, যা "SPICE" নামে একাধিক সফটওয়্যারের মধ্যে একটি হতে পারে।

স্পাইস সংক্ষিপ্ত সার্কিট জোর সহ "সিমুলেশন প্রোগ্রাম" এর জন্য সংক্ষিপ্ত। কিক্যাডের ক্ষেত্রে, কিক্যাড 5.0 এবং পরে এনজিএসপাইস নামে একটি স্পাইস প্রোগ্রাম দিয়ে প্রি-প্যাকেজ করা হয়। Ngspice এর অসুবিধা, হিচাপ এবং সীমাবদ্ধতা রয়েছে তবে এটি এমন সফ্টওয়্যার হবে যা আমরা ফোকাস করব। এনজিস্পাইস মডেল সার্কিট আচরণের জন্য "কম্পোনেন্টস" ব্যবহার করে। এর মানে হল যে সার্কিট স্কিম্যাটিক্স অঙ্কন করা ছাড়াও আমাদের অবশ্যই পৃথক উপাদানগুলিতে মডেলগুলি টীকা এবং "বরাদ্দ" করতে হবে। একই উপাদানগুলির একাধিক মডেলের সমস্যা সমাধানের জন্য, ngspice সিদ্ধান্ত নিয়েছে যে প্রতিটি কোম্পানিকে "মশলা মডেল" তৈরি করতে দেওয়া হবে যা তাদের বাস্তব জীবনের সমকক্ষের বৈশিষ্ট্য এবং সূক্ষ্মতাগুলি প্রতিলিপি করে এবং তারপর এই মডেলগুলিকে ডাউনলোডযোগ্য লাইব্রেরি হিসাবে প্যাকেজ করে, যাতে একটি সার্কিট আঁকা হয় প্রয়োজনীয় লাইব্রেরি ডাউনলোড করা এবং আমাদের উপাদানগুলিতে মডেল বরাদ্দ করার মতো সহজ হবে। কিন্তু এটাই সব কথা, আসুন আমাদের হাতকে নোংরা করে দেখি এবং এটি আসলে কীভাবে কাজ করে।

ধাপ 2: একটি সার্কিট নির্বাচন এবং প্যাসিভ কম্পোনেন্ট মডেলিং।

আমরা একটি সাধারণ সার্কিট বেছে নিয়েছি যা আমাদের দেখাতে দেয় কিভাবে আমরা উপাদানগুলোতে আমাদের নিজস্ব SPICE মান প্রদান করতে পারি এবং বিক্রেতাদের তালিকাভুক্ত উপাদানগুলি কিভাবে ব্যবহার করতে পারি

প্রথমত, আমরা চিত্র থেকে দেখতে পাচ্ছি; এই সার্কিটে 8 টি উপাদান আছে

• 1 9v ব্যাটারি

• 1 এলডিআর

• 1 BC 547 npn transistor

• 1 LED

• 1 রিওস্ট্যাট

1 স্থল

সকল প্রকার মডেলিং প্রতিরোধক Ngspice প্রতিরোধের জন্য "মডেল বরাদ্দ করে", অন্য কথায়: এটি তাদের স্বীকৃতি দেয়। সুতরাং আমাদের সেগুলি সংশোধন করার দরকার নেই, বা সেগুলি তৈরির জন্য লাইব্রেরিগুলির সাথে টিঙ্কার করার দরকার নেই। আমরা আরও লক্ষ্য করেছি যে একটি রিওস্ট্যাট এবং একটি এলডিআর রয়েছে। Ngspice এ, তারা উভয় ধ্রুবক প্রতিরোধক হিসাবে মডেল করা যেতে পারে যে আমরা তাদের মান আমাদের প্রয়োজন অনুযায়ী পরিবর্তন করব। অন্য কথায়, যদি আমাদের "আলো বাড়াতে" বা রিওস্ট্যাটের লোড বাড়ানোর প্রয়োজন হয়, তাহলে আমাদের সিমুলেশন বন্ধ করতে হবে, লোড পরিবর্তন করতে হবে, এবং তারপর আবার চালাতে হবে।

ধাপ 3: মডেলিং ভোল্টেজ উৎস এবং স্থল

Ngspice "স্ট্যান্ডার্ড" ভোল্টেজের উৎসগুলি চিনতে পারে না; কিক্যাড দ্বারা ব্যবহৃত। এটি বিশেষভাবে ভোল্টেজ উৎস এবং ভিত্তিগুলির জন্য একটি লাইব্রেরি সরবরাহ করে

লাইব্রেরিতে প্রবেশের জন্য প্রথমে আমাদের "প্রতীক চয়ন করুন" ট্যাবটি বেছে নিতে হবে এবং "মশলা" অনুসন্ধান করতে হবে

*যেমন দেখা যায় (চিত্র 1), আমাদের "pspice" লাইব্রেরি এবং "simulation_spice" আছে। ভোল্টেজ উৎসের জন্য, আমরা সিমুলেশন_স্পাইস লাইব্রেরিতে স্ক্রোল করতে চাই এবং একটি ডিসি ভোল্টেজ উৎস নির্বাচন করতে চাই

পরে, আমাদের সিমুলেটরকে বোঝার জন্য এর মান নির্ধারণ করতে হবে, এই সার্কিটে আমরা একটি 9v ডিসি উৎস চাই। আমরা ভোল্টেজের উৎসে "E" ক্লিক করি এবং নিচের মেনুটি খোলে, যা দেখানো হয়েছে (চিত্র 2)। আমরা ভোল্টেজ উৎসের জন্য একটি রেফারেন্স নাম নির্বাচন করি, উদাহরণস্বরূপ ভোল্টেজমেইন, এবং তারপর আমরা "স্পাইস মডেল সম্পাদনা করুন" ক্লিক করি। উপরে প্রদর্শিতভাবে

তারপরে আমরা ডিসি 9 ভি এর একটি মান চয়ন করি এবং এটি এটি সম্পর্কে। হিসাবে দেখানো হয়েছে (চিত্র 3)

স্থল

মাটির জন্য, আমরা আবার "মশলা" অনুসন্ধান করি এবং প্রথম ফলাফলটি 0V রেফারেন্স সম্ভাব্য হিসাবে দেখানো হয়েছে। (চিত্র 4)। সাধারণ স্কিম্যাটিক্সের বিপরীতে, মসলা সফ্টওয়্যারটি স্থল প্রয়োজন কারণ এটি 0v রেফারেন্সের উপর ভিত্তি করে তার ভোল্টেজ গণনা করে।

ধাপ 4: ট্রানজিস্টরের মডেলিং

সার্কিট পিকচার থেকে আমরা দেখতে পাচ্ছি যে, ব্যবহৃত ট্রানজিস্টার একটি খুব নির্দিষ্ট মডেল, “BC547”। সাধারণ ক্ষেত্রে, প্রায় সমস্ত উত্পাদিত উপাদান তাদের নিজ নিজ প্রস্তুতকারকের ওয়েবসাইটে পাওয়া যাবে। তাদের টুল বা সাপোর্ট ট্যাবের অধীনে, মডেল সিমুলেশন এবং আপেক্ষিক মশলা মডেল সমন্বিত "সিমুলেশন মডেল" থাকবে। আমাদের ক্ষেত্রে আমি অনলাইনে "bc547" সার্চ করে দেখেছি যে এটি "অন সেমিকন্ডাক্টরস" নামে একটি কোম্পানি দ্বারা নির্মিত হয়েছিল। আমি তাদের ওয়েবসাইট "https://www.onsemi.com/" অনুসন্ধান করেছি এবং নিম্নরূপ মডেলটি খুঁজে পেয়েছি:

• আমি তাদের "টুলস এবং সাপোর্ট" ট্যাব খুললাম, আমার নীচে, একটি ডিজাইন রিসোর্স ট্যাব পাওয়া গেল। (চিত্র 1)
• নকশা সম্পদের নীচে তারা নথির ধরন চেয়েছিল, আমি "সিমুলেশন মডেল" বেছে নিয়েছি (চিত্র 2)
• আমি নাম দিয়ে অংশটি অনুসন্ধান করেছি: "BC547"। আমরা লাইব্রেরি চাই, তাই আমরা "BC547 Lib Model" বেছে নিয়ে ডাউনলোড করে ফেলি। (চিত্র 3)
• এটি ডাউনলোড করার পরে, আমি আমার ফাইল ডিরেক্টরিতে lib ফাইলটি রাখলাম। এখন আমার প্রোজেক্ট ডাইরেক্টরি দেখানো হয়েছে মূল কিক্যাড উইন্ডোতে যা আমি খুলেছি, যেমন দেখা যায় (চিত্র 4)। আমি সেই ডিরেক্টরিতে আমার পথ ক্লিক করেছি, লাইব্রেরির ফাইলটি দেখানো হিসাবে পেস্ট করেছি এবং এটি আমার প্রকল্পের ফাইলগুলির সাথে দেখানোর জন্য ফিরে এসেছি
• যা বলা হয়েছে এবং করা হয়েছে তার পরে, আসুন ট্রানজিস্টার প্রতীকটি আঁকুন। আমি "স্থান প্রতীক" মেনু ব্যবহার করে ক্লিক করেছি, এবং শুধু নামটি অনুসন্ধান করেছি। আপনি দেখতে পাচ্ছেন যে প্রায় সমস্ত উপাদান প্রতীক মেনুতে রয়েছে (চিত্র 5)।
• এখন, যা বাকি আছে তা হল প্রতীককে মডেল বরাদ্দ করা। আমরা প্রতীক হিসাবে সর্বদা "E" ক্লিক করি এবং "মসলা মডেল সম্পাদনা করুন" এ ক্লিক করি।

• আমরা দেখতে পাচ্ছি, একমাত্র ট্যাব পাওয়া যায় মডেল, প্যাসিভ এবং সোর্স। যেহেতু ট্রানজিস্টরগুলি উৎস বা প্যাসিভ নয়, তাই আমরা মডেলটি নির্বাচন করি এবং একটি লাইব্রেরি প্লাগ-ইন করার জন্য নির্বাচন করি। মেনুটি প্রথমে প্রকল্পের ডিরেক্টরিতে খোলে, যা আমরা ভাগ্যবান ইতিমধ্যে লাইব্রেরিতে রেখেছি। আমরা lib ফাইলে ক্লিক করি।

  • দারুণ !! এখন ngspice ট্রানজিস্টরকে "BC547" হিসাবে চিহ্নিত করেছে এবং এটি প্রায় কাজ করার জন্য প্রস্তুত। প্রথমে একটি ছোট্ট খুঁটিনাটি সাজানো দরকার। আমাদের বিকল্প নোড ক্রম সক্ষম করতে হবে এবং "3 2 1" টাইপ করতে হবে। আমাদের এই ধাপটি করার কারণ হল যে ngspice 3 ট্রানজিস্টর টার্মিনালগুলিকে KiCad কিভাবে দেখায় তার বিপরীতে নামকরণ করে। সুতরাং, এটি কালেক্টরকে 3 টি নির্ধারিত থাকতে পারে যখন কিক্যাড 3 কে নির্গমনকারী হিসাবে দেখায়। বিভ্রান্তি এড়ানোর জন্য, আমরা স্পাইসের নামকরণের আদেশটি পুনরায় কনফিগার করি, যেমন দেখানো হয়েছে (চিত্র 7)
  • Anddddd যে এটা! এই প্রক্রিয়া allvendor- সরবরাহ মডেলের জন্য প্রায় অভিন্ন। একবার আপনি এই টিউটোরিয়াল অংশের চারপাশে মাথা মুড়ে নিলে, আপনি যেকোনো ধরনের ইলেকট্রনিক মডেল এবং কম্পোনেন্ট ব্যবহার করতে পারেন শুধুমাত্র সামান্য গবেষণার মাধ্যমে।

ধাপ 5: LEDs মডেলিং

এলইডিগুলি এই ক্ষেত্রে কিছুটা জটিল যে তাদের মডেলিংয়ের জন্য তাদের পরামিতি এবং কার্ভ-ফিটিং সম্পর্কে কিছু জ্ঞান প্রয়োজন। সুতরাং, তাদের মডেল করার জন্য আমি শুধু "LED ngspice" দেখলাম। আমি অনেককে তাদের "LED মডেল" পোস্ট করতে দেখেছি এবং আমি এই " *টাইপ RED GaAs LED: Vf = 1.7V Vr = 4V If = 40mA trr = 3uS" এর সাথে যাওয়ার সিদ্ধান্ত নিয়েছি। মডেল LED1 D (IS = 93.2P RS = 42M N = 3.73 BV = 4 IBV = 10U + CJO = 2.97P VJ =.75 M =.333 TT = 4.32U)?”

আমরা প্রতীক মেনু থেকে "LED" বাছাই করব এবং এই কোডটি "এডিট স্পাইস মডেল" -এ লাইব্রেরির নিচের খালি জায়গায় পেস্ট করব। আমরা বিকল্প নোড ক্রম চালু করতে যাচ্ছি এবং "2 1" লিখব, যেমন চিত্র 1 এ দেখানো হয়েছে

কিছু চূড়ান্ত স্পর্শ যোগ করার পর, প্রতিরোধক এবং তারের সংযোগের মত, আমরা সিমুলেশন শুরু করার জন্য প্রস্তুত

ধাপ 6: সিমুলেটিং

সিমুলেটিং জটিল তাই এই টিউটোরিয়ালে আমরা মূল বিষয়গুলি ব্যাখ্যা করব এবং আপনি কিভাবে শুরু করতে পারেন।

• প্রথমে, আমরা উপরের রিবনে টুলস ট্যাব থেকে সিমুলেটর খুলি (চিত্র 1)
• তারপরে আমরা উপরের রিবনে সিমুলেশন ট্যাবে যাই এবং সেটিংস ক্লিক করি, সেখান থেকে আমরা নির্দিষ্ট করতে পারি যে আমরা কোন ধরণের সিমুলেশন চালাতে চাই এবং এর পরামিতিগুলি। (চিত্র ২)

আমরা একটি ক্ষণস্থায়ী সিমুলেশন চালাতে চাই। সিমুলেশন অপশন হিসেবে ডিসি এবং এসি সুইপ পাওয়া যায়। ডিসি সুইপ ডিসি কারেন্টের মান বৃদ্ধি করে এবং বৃত্তের পরিবর্তনগুলি রিপোর্ট করে যখন এসি ফ্রিকোয়েন্সি প্রতিক্রিয়া পর্যবেক্ষণ করে।

• যাইহোক, ক্ষণস্থায়ী বিশ্লেষণ রিয়েল টাইমে একটি সার্কিটকে অনুকরণ করে। এর 3 টি প্যারামিটার রয়েছে, যার মধ্যে আমরা দুটি ব্যবহার করতে যাচ্ছি। সময় ধাপ হল কতবার সিমুলেটর ফলাফল রেকর্ড করবে, এবং চূড়ান্ত সময় কত সেকেন্ড পরে রেকর্ডিং বন্ধ হবে। আমরা ইনপুট 1 মিলিসেকেন্ড এবং 5 মিলিসেকেন্ড এবং তারপর ঠিক আছে, এবং তারপর আমরা সিমুলেশন চালাই (চিত্র 3)
• আপনি দেখতে পাচ্ছেন, নিচের টেক্সট ডিসপ্লেতে এটি আমাদের বিভিন্ন উপাদান জুড়ে ভোল্টেজ এবং বর্তমান মান দেখিয়েছে। আমরা "সংকেত যোগ করুন" বোতামটি ব্যবহার করে এবং তারপর একটি নির্দিষ্ট উপাদানটির ভোল্টেজ বা বর্তমান নির্বাচন করে এই মানগুলি গ্রাফ করতে পারি। আমরা সিমুলেশন শুরু করার পরেও তদন্ত করতে পারি। প্রোবিং আমাদের একটি নির্দিষ্ট কম্পোনেন্টের ভোল্টেজ এবং কারেন্ট কার্ভকে সরাসরি ক্লিক করে পর্যবেক্ষণ করতে দেয়। (চিত্র 4)

ধাপ 7: মোড়ানো

যেহেতু এই সার্কিটটি একটি এলডিআর এবং একটি প্রতিরোধক দিয়ে তৈরি করা হয়েছিল, তাই আমরা এই উভয় উপাদান প্রতিরোধকে পরিবর্তন করতে পারি এবং তারপরে একটি সাধারণ-এমিটার এনপিএন ট্রানজিস্টার ব্যবহার করে এই হালকা-নিয়ন্ত্রিত LED এর জন্য আমরা যে প্রতিরোধের মান চাই তা নির্ধারণ করতে সার্কিটটি পুনরায় চালাতে পারি সুইচ সার্কিট হিসাবে।